itn instructorppt chapter1 2014

8/20/2019 ITN InstructorPPT Chapter1 2014

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Capítulo 1:

Exploración de la red

Introducción a redes


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Capítulo 1: Objetivos

Los estudiantes podrán hacer lo siguiente:

Explicar la forma en que se utilizan varias redes en lavida cotidiana.

Explicar las topologías y los dispositivos utilizados enuna red de pequeña o mediana empresa.

Explicar las características básicas de una red que

admite la comunicación en una pequeña o medianaempresa.

Explicar las tendencias de red que afectarán el uso delas redes en pequeñas o medianas empresas.


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Capítulo 1

1.1 Conectados globalmente

1.2 LAN, WAN e Internet

1.3 La red como plataforma

1.4 El cambiante entorno de red1.5 Resumen


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Las redes en la actualidad

Las redes en el pasado y en la vida cotidiana


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Las redes en la actualidad

La comunidad global


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Interconexión de nuestras vidas

El impacto de las redes en la vida cotidiana

Las redes respaldan la forma en que aprendemos.Comunicación, colaboración y compromiso son los componentes básicosde la educación. Redes confiables y sólidas respaldan y enriquecen lasexperiencias de aprendizaje de los estudiantes.


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Las redes respaldan la forma en que nos comunicamosLa globalización de Internet conduce a nuevas formas de comunicaciónque les dan a las personas la capacidad de crear información a la quepuede acceder una audiencia mundial.





Las redes respaldan la forma en que trabajamosPermite capacitar a los empleados de forma eficaz y rentable tiene unaaceptación cada vez mayor. Oportunidades de aprendizaje en líneapueden disminuir el transporte costoso. Permitir la transmisión deservicios de información, incluidos correo electrónico, video, mensajeríay telefonía.





Las redes respaldan la forma en que jugamos. La adopcióngeneralizada de Internet por las industrias de viaje y entretenimientomejora la posibilidad de disfrutar y compartir diferentes formas derecreación, sin importar la ubicación.



Provisión de recursos en una red

Redes de muchos tamaños

Las redes simples que se instalan en hogares permitencompartir recursos, como impresoras, documentos,imágenes y música, entre algunas PC locales.

Muchos emprendedores independientes utilizan redes de

oficinas domésticas y de oficinas pequeñas parapublicitar y vender productos, hacer pedidos y comunicarsecon clientes.




Redes de muchos tamaños

En las empresas y grandes organizaciones, las redes sepueden utilizar de manera más amplia para permitir que los empleadosproporcionen consolidación y almacenamiento de la información en losservidores de red, así como acceso a dicha información.

Internet es la red más extensa que existe. De hecho, el

término Internet significa “red de redes”. Internet es,literalmente, una colección de redes privadas y públicasinterconectadas.




Clientes y servidores

Todas las PC conectadas a una red que participan directamente en lascomunicaciones de red se clasifican como hosts o dispositivos finales.

Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionarinformación.

Los clientes son computadoras host que tienen instalado un software que lespermite solicitar información al servidor.

Un PC con software de servidor puede prestar servicios a uno o varios clientessimultáneamente. Además, una solo PC puede ejecutar varios tipos de softwarede servidor. Así también puede ejecutar varios tipos de software cliente




Punto a puntoLa red punto a punto más sencilla consiste en dos computadorasconectadas directamente mediante una conexión por cable o inalámbrica. Esposible conectar varias PC para crear una red punto a punto más grande,pero para hacerlo se necesita un dispositivo de red, como un hub, parainterconectar las computadoras



LAN, WAN e Internet

Componentes de las redesLa ruta que toma un mensaje desde el origen hasta el destino puede ser tansencilla como un solo cable, o tan compleja como una red que abarca el mundo.

La infraestructura de red contiene tres categorías de componentes de red:

Dispositivos son los elementos físicos o el hardware, de la red. Computadora portátil,una PC, un switch, un router, un punto de acceso inalámbrico.

Medios El cableado que se utiliza para conectar esos dispositivos, medios inalámbricos,los mensajes se transmiten a través del aire mediante radio frecuencias invisibles u ondasinfrarrojas.

Servicios. Aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como losservicios de hosting de correo electrónico y web hosting.



Componentes de las redes

Dispositivos finales

Un dispositivo host es el origen o el destino de un mensaje transmitido através de la red.

Algunos ejemplos de dispositivos finales son:

Computadoras (estaciones de trabajo, computadoras portátiles, servidoresde archivos, servidores web)

Impresoras de red

Teléfonos VoIP

Terminales de TelePresence

Cámaras de seguridad

Dispositivos portátiles móviles (como smartphones, tablet PC, PDA ylectores inalámbricos de tarjetas de débito y crédito, y escáneres decódigos de barras)




Dispositivos de infraestructura de red

Los dispositivos intermediarios interconectan dispositivosfinales. Estos dispositivos proporcionan conectividad y operandetrás de escena para asegurar que los datos fluyan a travésde la red.

Los siguientes son ejemplos de dispositivos de redintermediarios:

Dispositivos de acceso a la red (switches y puntos de accesoinalámbrico)

Dispositivos de internetwork (routers)

Dispositivos de seguridad (firewalls)




Dispositivos de infraestructura de red

Los dispositivos intermediarios administran los datos, así como fluye enla red. Utilizan la dirección host de destino.

Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediariosrealizan las siguientes funciones:

• Volver a generar y transmitir las señales de datos.

• Conservar información acerca de las rutas que existen a través de lared y de internetwork.

• Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación.

• Dirigir los datos a lo largo de rutas alternativas cuando hay una falla

en el enlace.• Clasificar y dirigir los mensajes según las prioridades de calidad de

servicio (QoS, Quality of Service).

• Permitir o denegar el flujo de datos de acuerdo con la configuraciónde seguridad.




Medios de red

Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de mediospara interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cualpueden transmitirse los datos.




Representaciones de red

Los Diagramas de topología son representaciones visuales permitencomprender fácilmente la forma en la que se conectan los dispositivos enuna red grande. Utilizan símbolos para representar los diferentesdispositivos y conexiones que componen una red.




Representaciones de red

Además de las representaciones, se utiliza terminología especializada alhablar sobre cómo se conectan los dispositivos y los medios unos aotros. Algunos términos importantes para recordar son:

Tarjeta de interfaz de red: una NIC, o adaptador LAN, proporciona laconexión física a la red para la PC u otro dispositivo host. Los medios que

realizan la conexión de la PC al dispositivo de red se conectan en la NIC.

Puerto físico: se trata de un conector o una boca en un dispositivo dered donde se conectan los medios a un host u otro dispositivo de red.

Interfaz: puertos especializados en un dispositivo de internetworking que

se conectan a redes individuales. Puesto que los routers se utilizan parainterconectar redes, los puertos de un router se conocen como interfacesde red.




Diagramas de topologías

Diagramas de topologíafísica: identifican la

ubicación física de losdispositivos

intermediarios, los puertosconfigurados y la

instalación de los cables.

Diagramas de topologíalógica: identifican

dispositivos, puertos y elesquema de

direccionamiento IP



LAN y WAN

Tipos de redes

Las infraestructuras de red pueden variar en los siguientes aspectos:• El tamaño del área que abarcan.

• La cantidad de usuarios conectados.

• La cantidad y los tipos de servicios disponibles.

Los dos tipos más comunes de infraestructuras de red son los siguientes:

Red de área local (LAN)

Red de área extensa (WAN)

Otros tipos de redes incluyen los siguientes:

Red de área metropolitana (MAN)

LAN inalámbrica (WLAN)

Storage Area Network (SAN)



LAN y WAN

Tipos de redesLos dos tipos más comunes son Red de área local (LAN) y red de área

extensa (WAN).



LAN y WAN

Redes de área local (LAN) Las LAN interconectan dispositivos finales en un área limitada, como una

casa, un lugar de estudios, un edificio de oficinas o un campus.

Generalmente la administración de las LAN está a cargo de una únicaorganización o persona.

Las LAN proporcionan un ancho de banda de alta velocidad a los

dispositivos finales internos y a los dispositivos intermediarios.


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LAN y WAN

Redes de área extensa (WAN) Las WAN interconectan LAN a través de áreas geográficas extensas, por

ejemplo, entre ciudades, estados, provincias, países o continentes.

Por lo general, la administración de las WAN está a cargo de varios proveedoresde servicios (SP) o (ISP).

Normalmente, las WAN proporcionan enlaces de velocidad más lenta entre redesLAN.


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LAN y WAN

Internet La mayoría de las personas necesitan comunicarse con un recurso

ubicado en otra red, fuera de la red local del hogar, el campus o laorganización. Esto se logra mediante el uso de Internet.

Internet es una colección mundial de redes interconectadas (abreviado:internetworks o internet), que colaboran para intercambiar informaciónsobre la base de estándares comunes. A través de:

Cables telefónicos, cables de fibra óptica, transmisiones inalámbricas y enlacessatelitales.

Internet es un conglomerado de redes que no es propiedad de ningunapersona ni de ningún grupo. Se requiere de :

La aplicación de tecnologías y estándares coherentes y comúnmente reconocidos,

así como la cooperación de muchas entidades de administración de redes.

Existen organizaciones que se desarrollaron con el fin de ayudar a mantener laestructura y la estandarización de los protocolos y los procesos de Internet. Entreestas organizaciones, se encuentran Internet Engineering Task Force (IETF), InternetCorporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) e Internet Architecture Board(IAB), entre muchas otras.


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LAN, WAN e Internet

Internet


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LAN y WAN

Intranet y Extranet Intranet, son internets a la que solamente se puede acceder desde

dentro de la organización.

Una organización puede utilizar una extranet para proporcionar accesoseguro a las personas que trabajan para otra organización, perorequieren datos de la compañía.


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LAN y WAN

Tecnologías de acceso a Internet Los usuarios domésticos, los trabajadores a distancia y las oficinas

pequeñas requieren una conexión a ISP, (Internet Service Provider) paraacceder a Internet.

Las opciones más utilizadas incluyen la banda ancha por cable, la bandaancha por línea de suscriptor digital (DSL, digital subscriber line), lasredes WAN inalámbricas y los servicios móviles.


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LAN y WAN

Conexión de usuarios remotos a Internet Cable: es un servicio ofrecido por proveedores de servicios de televisión

por cable. La señal de datos de Internet se transmite a través del mismocable coaxial que transporta la señal de TV por cable.


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LAN y WAN

Conexión de usuarios remotos a Internet DSL: proporciona una conexión a Internet permanente y de un ancho de

banda elevado. Requiere un módem de alta velocidad especial quesepara la señal DSL de la señal telefónica y proporciona una conexiónEthernet a un equipo host o a una LAN. La señal DSL se transmite através de una línea telefónica, que está dividida en tres canales.


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LAN y WAN

Conexión de usuarios remotos a Internet Datos móviles: el acceso a Internet por datos móviles se logra mediante

una red de telefonía celular. Puede obtener acceso a Internet por datosmóviles en cualquier lugar donde tenga cobertura de telefonía móvil.

Satelital: el servicio satelital es una buena opción para los hogares o lasoficinas que no tienen acceso a DSL o cable. Las antenas parabólicasrequieren una línea de vista despejada al satélite.

Telefónica por dial-up: es una opción de bajo costo que funciona concualquier línea telefónica y un módem. Para conectar al ISP, el usuariollama al número telefónico de acceso del ISP. El ancho de banda queproporciona una conexión por módem dial-up es bajo.


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LAN y WAN

Conexión de empresas a Internet Es posible que las empresas requieran un ancho de banda mayor y

dedicado, además de servicios administrados.

Línea arrendada dedicada: se trata de una conexión dedicada que vadel proveedor de servicios a las instalaciones del cliente. EnNorteamérica, los circuitos comunes de línea arrendada incluyen lasopciones T1 (1,54 Mb/s) y T3 (44,7 Mb/s), mientras que, en otras partes

del mundo, están disponibles las opciones E1 (2 Mb/s) y E3 (34 Mb/s).


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LAN y WAN

Conexión de empresas a Internet Red Metro Ethernet: es un servicio disponible desde el proveedor a las

instalaciones del cliente mediante una conexión dedicada de cable decobre o de fibra óptica que proporciona velocidades de ancho de bandade 10 Mb/s a 10 Gb/s.

DSL: Una opción muy utilizada es la línea de suscriptor digital simétrica(SDSL, Symmetric Digital Subscriber Lines), pero proporciona las mismas

velocidades de subida y descarga.

Satelital: el servicio satelital puede proporcionar una conexión cuando nohay soluciones de conexión por cable disponibles.


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La Red como plataforma

La red convergente Las redes modernas están en constante evolución para satisfacer las

demandas de los usuarios.

Las primeras redes de datos estaban limitadas a intercambiar informacióncon base en caracteres entre sistemas informáticos conectados. Lasredes tradicionales de teléfono, radio y televisión se manteníanseparadas de las redes de datos.


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La Red como Plataforma

La red convergente En las redes convergentes, Las redes convergentes pueden transmitir

voz, streams de video, texto y gráficos entre diferentes tipos dedispositivos utilizando el mismo canal de comunicación y la mismaestructura de red.

Sigue habiendo muchos puntos de contacto y muchos dispositivosespecializados, como computadoras personales, teléfonos, televisores y

tablet PC, pero hay una infraestructura de red común.


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Redes convergentes

Planificación para el futuro


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Red confiable

La arquitectura de la red que da soporte

A medida que las redes evolucionan, descubrimos que existencuatro características básicas que las arquitecturassubyacentes necesitan para cumplir con las expectativas delos usuarios:

Tolerancia a fallas

Escalabilidad

Calidad de servicio (QoS)

Seguridad


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Red confiable

La arquitectura de la red que da soporte


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Red confiable

Tolerancia a fallas en redes conmutadas porcircuitos

Se espera que Internet esté siempre disponible para los millones deusuarios que confían en ese servicio. Para lograrlo, se requiere unaarquitectura de red desarrollada para tener tolerancia a fallas.


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Red confiable

Redes conmutadas por paquetes

La premisa para este tipo de red es que un único mensaje se puededividir en varios bloques de mensajes. Cada bloque contieneinformación de direccionamiento que indica el punto de origen y eldestino final.


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Red confiable

Redes escalables

Una red escalable puede expandirse rápidamente paraadmitir nuevos usuarios y aplicaciones sin afectar elrendimiento del servicio enviado a los usuarios actuales.

Internet tiene una estructura jerárquica en capas para brindar

servicios de direccionamiento, nomenclatura y conectividad. La escalabilidad también se refiere a la capacidad de

admitir nuevos productos y aplicaciones.

La arquitectura de Internet actual, altamente escalable, no

siempre puede mantener el ritmo de la demanda del usuario.


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Red confiable

Provisión de QoS

Algunas de las decisiones prioritarias para una organizaciónpueden ser:

Comunicaciones sensibles al tiempo: aumentan la prioridadpor servicios como el teléfono o la distribución de vídeos.

Comunicaciones independientes del factor tiempo:disminución de la prioridad para la recuperación de páginasWeb o correos electrónicos.

Mucha importancia para la empresa: aumenta la prioridad de

control de producción o de datos de transacciones comerciales.

Comunicaciones no deseadas: disminución de la prioridado bloqueo de la actividad no deseada, como intercambio dearchivos punto a punto o entretenimiento en vivo.


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Red confiable

Provisión de QoS

La calidad de servicio (QoS, Quality of Service) también es un requisitocada vez más importante para las redes hoy en día.


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Red confiable

Provisión de QoS

Las redes también necesitan mecanismos para administrar el tráfico deredes congestionado. El ancho de banda es la medida de la capacidad detransmisión de datos de la red.


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Red confiable

Provisión de seguridad de red

Internet ha evolucionado y ha pasado de ser una internetwork deorganizaciones educativas y gubernamentales fuertemente controlada aser un medio accesible para todos para la transmisión de comunicacionescomerciales y personales.

Consecuencias graves, como las siguientes:

• Interrupciones de la red que impidan la comunicación y la realización detransacciones, lo que puede provocar pérdidas de negocios.

• Robo de propiedad intelectual (ideas de investigación, patentes y diseños) yuso por parte de la competencia.

• Información personal o privada que se pone en riesgo o se hace pública sinel consentimiento de los usuarios.

• Mala orientación y pérdida de recursos personales y comerciales.

• Pérdida de datos importantes cuyo reemplazo requiere un gran trabajo o queson irreemplazables.


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Red confiable

Provisión de seguridad de red

Existen dos tipos de problemas de seguridad de red que se deben tratar:la seguridad de la infraestructura de red y la seguridad de la información.

La seguridad de una infraestructura de red incluye el aseguramientofísico de los dispositivos que proporcionan conectividad de red y prevenirel acceso no autorizado al software de administración que reside en ellos.

La seguridad de la información se refiere a proteger la información quecontienen los paquetes que se transmiten por la red y la informaciónalmacenada en los dispositivos conectados a la red.

Las medidas de seguridad que se deben tomar en una red son:

• Prevenir la divulgación no autorizada.

• Prevenir el robo de información .

• Evitar la modificación no autorizada de la información.

• Prevenir la denegación de servicio (DoS).


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Red confiable

Provisión de seguridad de red Para alcanzar los objetivos de seguridad de red, hay tres requisitos principales:

Asegurar la confidencialidad de los datos: solo destinatarios deseados yautorizados.

Mantener la integridad de la comunicación: la información no se altera durantela transmisión desde el origen hasta el destino.

Asegurar la disponibilidad: tener la seguridad de que los usuarios autorizados

contarán con acceso a los servicios de datos en forma confiable y oportuna.


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Tendencias de red

Nuevas tendencias Algunas de las tendencias principales incluyen las siguientes:

Traiga su propio dispositivo (BYOD Bring Your Own Device)

Colaboración en línea

Computación en la nube

Video


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Tendencias de red

Traiga su propio dispositivo (BYOD)

Bring Your Own Device (BYOD)

El concepto de “cualquier dispositivo, a cualquier contenido, de cualquier forma”es una importante tendencia global que requiere cambios significativos en laforma en que se utilizan los dispositivos. Esta tendencia se conoce como “BringYour Own Device” (BYOD) o Traiga su propio dispositivo.

La tendencia BYOD les da a los usuarios finales la libertad de utilizar

herramientas personales para acceder a información y comunicarse a través deuna red comercial o de campus.


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Tendencias de red


La colaboración se define como “el acto de trabajar con otras personas

en un proyecto conjunto”.

Para las empresas, la colaboración es una prioridad esencial yestratégica

La colaboración también es una prioridad en la educación. Los

estudiantes necesitan colaborar para ayudarse mutuamente con elaprendizaje, para desarrollar las habilidades de trabajo en equipo que seutilizan en la fuerza laboral y para trabajar juntos en proyectos en equipo.

La capacidad de colaborar en línea modifica los procesos comerciales.Las nuevas herramientas de colaboración y las que están en expansión

permiten que las personas colaboren de forma rápida y sencilla,independientemente de su ubicación física.


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Tendencias de red


Las herramientas de colaboración proporcionan a empleados,

estudiantes, docentes, clientes y socios una manera instantánea deconectarse, interactuar y hacer negocios, por el canal de comunicaciónque prefieran y de alcanzar así sus objetivos.


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Tendencias de red

Comunicación de video

El video se utiliza actualmente para propósitos de comunicación,

colaboración y entretenimiento. Las videollamadas son cada vez máspopulares, ya que facilitan las comunicaciones como parte de la redhumana. El video es una herramienta útil para realizar negocios adistancia, tanto en el ámbito local como global


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Tendencias de red

Computación en la nube

El término “computación en la nube” se refiere concretamente a

computación basada en la Web.

La computación en la nube consiste en el uso de recursos informáticos(hardware y software) que se proveen como servicio a través de una red.Una compañía utiliza el hardware y software de la nube y se le cobra unprecio por el servicio.

La computación en la nube ofrece los siguientes beneficios potenciales:

• Flexibilidad en la organización: los usuarios pueden acceder a lainformación en cualquier momento y lugar mediante un explorador Web.

• Agilidad e implementación rápida: el departamento de TI puedeconcentrarse en la provisión de herramientas para extraer, analizar ycompartir información y conocimientos de bases de datos, archivos ypersonas.

• Menor costo de infraestructura

• Nuevo enfoque de los recursos de TI

• Creación de nuevos modelos empresariales


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Tendencias de red

Centros de datos La computación en la nube es posible gracias a los centros de datos.

Un centro de datos es una instalación utilizada para alojar sistemas decomputación y componentes relacionados, entre los que se incluyen lossiguientes:

Conexiones de comunicaciones de datos redundantes

Servidores virtuales de alta velocidad (en ocasiones, denominados “granjasde servidores” o “clústeres de servidores”)

Sistemas de almacenamiento redundante (generalmente utilizantecnología SAN)

Fuentes de alimentación redundantes o de respaldo

Controles ambientales (p. ej., aire acondicionado, extinción de incendios)

Dispositivos de seguridad


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Tecnologías de red para el hogar

Tendencias tecnológicas en el hogar

Las tendencias de red no solo afectan la forma en que nos comunicamos enel trabajo y en el lugar de estudios, sino que también están cambiandoprácticamente cada aspecto del hogar.Las nuevas tendencias del hogar incluyen la “tecnología del hogar inteligente”.


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Redes por línea eléctrica


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Banda ancha inalámbrica

La red inalámbrica puede ser otra opción en muchas áreas

Proveedor de servicios de Internet inalámbrico (WISP). Es un ISP queconecta a los suscriptores a un punto de acceso designado o una zonaactiva mediante tecnologías inalámbricas

Servicio de banda ancha inalámbrico. Esta opción utiliza la misma

tecnología de datos móviles que se utiliza para acceder a Internet con unsmartphone o una tablet PC.


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El futuro de las redes

Seguridad de red


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Seguridad de red

Amenazas de seguridad

Las amenazas externas más comunes a las redes incluyen lassiguientes:

Virus, gusanos y caballos de Troya

Spyware y adware

Ataques de día cero, también llamados “ataques de hora cero”

Ataques de piratas informáticos

Ataques por denegación de servicio

Interceptación y robo de datos

Robo de identidad


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Arquitecturas de red

Arquitecturas de red de Cisco

A i d d


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Arquitecturas de red

Cisco Certified Network Associate (CCNA)

E l ió d l d


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Resumen

En este capítulo, aprendió a:

Las redes e Internet cambiaron el modo en que noscomunicamos, aprendemos, trabajamos e, incluso, la formaen que jugamos.

Hay redes de todo tamaño. Pueden ir desde redes simples,compuestas por dos computadoras, hasta redes queconectan millones de dispositivos.

Internet es la red más extensa que existe. De hecho, eltérmino Internet significa “red de redes”. Internet proporcionalos servicios que nos permiten conectarnos y comunicarnoscon nuestra familia, nuestros amigos, nuestro trabajoy nuestros intereses.

E l ió d l d


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Resumen


La infraestructura de red es la plataforma que da soporte a lared. Proporciona el canal estable y confiable por el cual puedenproducirse las comunicaciones. Consta de componentes de

red, incluidos dispositivos finales, dispositivos intermediariosy medios de red.

Las redes deben ser confiables.

La seguridad de redes es una parte integral de las redes decomputadoras, independientemente de si la red está limitadaa un entorno doméstico con una única conexión a Interneto si es tan extensa como una empresa con miles de usuarios.

E l ió d l d


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Resumen


La infraestructura de red puede variar ampliamente entérminos de tamaño, cantidad de usuarios, y cantidad y tipode servicios que admite. La infraestructura de red debe

crecer y ajustarse para admitir la forma en que se utiliza lared. La plataforma de enrutamiento y conmutación es la basede toda infraestructura de red.


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